SKRIPSI
PENGARUH EKSTRAK TANAMAN CEREMAI , DELIMA PUTIH , JATI BELANDA , KECOMBRANG , dan KEMUNING SECARA IN VITRO TERHADAP PROLIFERASI SEL LIMFOSIT MANUSIA
Oleh : AGNES KRISMAWATI F24103085
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PENGARUH EKSTRAK TANAMAN CEREMAI , DELIMA PUTIH , JATI BELANDA , KECOMBRANG , dan KEMUNING SECARA IN VITRO TERHADAP PROLIFERASI SEL LIMFOSIT MANUSIA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : AGNES KRISMAWATI F24103085
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PENGARUH EKSTRAK TANAMAN CEREMAI , DELIMA PUTIH , JATI BELANDA , KECOMBRANG , dan KEMUNING SECARA IN VITRO TERHADAP PROLIFERASI SEL LIMFOSIT MANUSIA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : AGNES KRISMAWATI F24103085 Dilahirkan di Jakarta, 10 Desember 1984 Tanggal lulus : 20 Agustus 2007
Menyetujui: Bogor,
Agustus 2007
Dosen Pemimbing II
Dosen Pembimbing I
Dr. Ir. Endang Prangdimurti,M.Si NIP. 132.006.117
Prof.Dr.Ir.Fransisca Zakaria R.,M.Sc NIP. 131.476.603
Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
RINGKASAN PENELITIAN Agnes Krismawati. F24103085. Pengaruh Ekstrak Tanaman Ceremai , Delima Putih, Jati Belanda , Kecombrang , dan Kemuning Secara In Vitro Terhadap Proliferasi Sel Limfosit Manusia. Di bawah bimbingan : Prof. Dr. Ir. Fransisca Zakaria R, M.Sc dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, M.Si (2007) Kemuning, delima putih, kecombrang, ceremai, dan jati belanda memiliki potensi yang besar untuk kesehatan manusia. Berkembangnya tren pangan fungsional, menjadikan suatu alasan pengembangan kelima tanaman di atas menjadi pangan fungsional, terutama sebagai minuman fungsional Penelitian ini bertujuan mengetahui tingkat toksisitas dan imunomodulator ekstrak daun delima putih, daun kemuning, daun ceremai, daun jati belanda, dan bunga kecombrang terhadap sel limfosit manusia secara in vitro, serta mengetahui kapasitas antioksidan kelima ekstrak tanaman tersebut dalam menangkal radikal bebas menggunakan metode DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil atau 1,1-diphenyl2-picrylhydrazil). Penelitian ini terbagi menjadi beberapa tahap. Tahap pertama adalah tahap persiapan. Tahap ini meliputi pembuatan ekstrak tanaman yang diujikan dan isolasi sel limfosit. Pelarut yang digunakan untuk ekstraksi adalah etanol 96 % dengan metode maserasi, dan aquades dengan metode pemanasan. Bagian tanaman yang diekstraksi adalah daun (untuk kemuning, ceremai, jati belanda, dan delima putih) dan bunga (untuk kecombrang). Ekstrak kelima tanaman yang akan diuji ditepatkan volumenya menjadi 10 ml untuk keseragaman. Tahapan selanjutnya adalah analisis kimia meliputi analisis kadar air dan analisis kadar protein terhadap bahan segar, serta analisis kadar total fenol dan analisis kemampuan antioksidan ekstrak untuk menangkal radikal bebas (kapasitas antioksidan) terhadap ekstrak yang dihasilkan. Pengujian ekstrak terhadap proliferasi sel limfosit manusia digunakan dengan menggunakan dua metode yaitu dengan perhitungan sel mati (menggunakan pewarnaan biru tripan) dan perhitungan proliferasi sel dengan metode MTT [3-[4,5-Dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide]. Perhitungan proliferasi pada metode ini dilakukan dengan nilai Indeks Stimulasi (I.S) dari sel limfosit yang dikultur dengan ekstrak dibandingkan dengan kontrol standar. Kultur sel dilakukan pada suhu 37oC dengan kondisi atmosfer yang mengandung CO2 5%, 02 95% dan RH 96 % selama 36 jam. Untuk kontrol standar, sumur hanya berisi media dan sel, sedangkan kontrol positif berisi suspensi sel limfosit dan larutan mitogen Con A atau LPS. Hasil analisi kimia menunjukkan bahwa kadar air tertinggi dimiliki oleh bunga kecombrang yaitu sebesar 92.30 % (b.b), sedangkan kadar air terendah dimiliki oleh daun delima putih sebesar 58.26 % (b.b). Kadar protein dihitung menggunakan metode Kjeldahl. Hasil yang diperoleh adalah kadar protein tertinggi dimiliki oleh daun ceremai sebesar 6.40 %, sedangkan kadar protein terendah dimiliki oleh bunga kecombrang sebesar 1.38 %. Kadar total fenol tertinggi dimiliki oleh daun delima putih etanol yaitu 81.37 x 102 mg/l ekstrak, sedangkan untuk kadar total fenol terendah dimiliki oleh ekstrak daun jati belanda aquades yaitu 4.44 x 102 mg/l
ekstrak. Secara keseluruhan ekstrak etanol memiliki kadar total fenol lebih tinggi dibandingkan ekstrak aquades. Kapasitas antioksidan ekstrak kelima tanaman dihitung menggunakan metode DPPH. Hasil yang diperoleh adalah kapasitas antioksidan tertinggi dimiliki oleh kecombrang etanol yaitu 92.96 %, dan terendah dimiliki oleh kemuning etanol 70.45 %. Nilai AEAC tertinggi dimiliki oleh kecombrang etanol yaitu 1159.28 mg/l AEAC, dan terendah dimiliki oleh kemuning etanol 888.08 mg/l AEAC. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa daya peredaman radikal bebas ekstrak kecombrang etanol sebanding dengan daya peredaman 1159.28 mg asam askorbat. Hasil pengujian dengan menggunakan metode MTT diketahui bahwa ekstrak yang memberikan indeks proliferasi sel limfosit dimiliki oleh ekstrak kecombrang aquades sebesar 6.88 dan indeks stimulasi terendah dimiliki oleh ekstrak daun jati belanda aquades 7.408 mg/ml (C3) sebesar 0.78. Pada metode biru tripan, ekstrak yang memiliki tingkat kematian sel terendah dimiliki oleh ekstrak kecombrang aquades 9.084 mg/ml (C3) dan kecombrang etanol 7.752 mg/ml (C3) sebesar 1.2 x 105 sel mati / ml, sedangkan kematian tertinggi dimiliki oleh ekstrak jati belanda etanol 7.332 mg/ml (C3) dan ekstrak delima aquades 9.526 mg/ml (C3) sebesar 12 x 106 sel mati / ml. Secara keseluruhan, ekstrak memberikan indeks stimulasi yang tinggi dan tingkat kematian sel yang rendah, sehingga dapat dikatakan ekstrak kelima tanaman yang digunakan bersifat imunostimulan.
BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan di Jakarta, 10 Desember 1984 dan merupakan anak pertama dari pasangan Patricius Kardja dan Chriatiana Kasmiyati. Penulis mengawali pendidikan formal di TK Marga Utama, dan selanjutnya penulis melanjutkan ke SD Strada Van Lith II, SLTP Tarakanita IV, dan SMUN 81 Jakarta. Pendidikan non formal yang ditempuh oleh penulis antara lain kursus Bahasa Inggris di LIA dan Bahasa Mandarin di Lingua Franka. Pendidikan terakhir yang ditempuh adalah Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada tingkat akhir pendidikannya di IPB, penulis juga memperoleh kesempatan mengikuti program Internship dari PT. Sara Lee Household Indonesia selama tiga bulan. Selain aktif dalam bidang akademik, penulis juga menjadi pengurus beberapa organisasi intrakampus yaitu sebagai koordinator sekretariat pada Keluarga Mahasiswa Katolik IPB (KEMAKI) dan sebagai Bendahara pada UKM Tarung Derajat di IPB. Selain itu penulis juga menjadi anggota pada Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (HIMITEPA) dan Tim Pendamping Mahasiswa Katolik IPB. Penulis juga aktif sebagai panitia berbagai kepanitiaan dalam kegiatan kampus. Berbagai pengalaman kerja juga telah diperoleh penulis, baik sebagai asisten praktikum kimia dan biologi untuk Mahasiswa TPB, asisten praktikum mikrobiologi pangan, dan asisten praktikum teknologi pengolahan pangan, serta menjadi guru privat mata pelajaran matematika untuk tingkat sekolah menengah. Penulis menyelesaikan tugas akhirnya dengan melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Ekstrak Tanaman Ceremai , Delima Putih , Jati Belanda , Kecombrang , dan Kemuning Secara In Vitro Terhadap Proliferasi Sel Limfosit Manusia”. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Februari 2007 sampai dengan bulan Juni 2007.
1
I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara yang memiliki keanekaragaman hayati, sekitar 40.000 jenis tumbuhan ditemukan di Indonesia dan 180 jenis di antaranya berpotensi sebagai tanaman obat (Bermawie, 2003). Beberapa tanaman yang sudah diketahui berpotensi dan dikenal secara umum sebagai tanaman obat adalah ceremai, kemuning, jati belanda, kecombrang, dan delima putih. Kecombrang (Nicolaia speciosa Horan) dan kemuning (Murraya paniculata [L..] Jack.) biasa dijadikan sebagai tanaman hias karena memiliki corak atau warna bunga yang indah. Delima putih (Punica granatum Linn) dan ceremai (Phyllanthus acidus [L.] Skeels.) tidak hanya bisa dijadikan tanaman untuk memagari pekarangan (Dalimartha, 1999), tetapi dapat juga menjadi tanaman pangan karena buahnya dapat dikonsumsi, sedangkan Jati belanda (Guazuma ulmifolia Lamk) biasa tumbuh bebas di dataran tinggi dan jarang ditemui ditanam di pekarangan rumah. Kelima tanaman tersebut tidak hanya dapat digunakan sebagai tanaman hias ataupun tanaman pangan, tetapi juga dapat digunakan sebagai tanaman obat. Masyarakat pedesaan sering menggunakan tanaman tersebut sebagai obat tradisional, baik untuk menurunkan berat badan, menjaga kesehatan, ataupun menyembuhkan beberapa penyakit penyakit seperti bronkhitis, asma urat, dan reumatik. Dalam evolusi kebudayaan manusia, akhirnya manusia tidak hanya memikirkan untuk mengkonsumsi pangan yang nikmat saja, namun mulai terpikir tentang pangan yang bermanfaat bagi kesehatan. Maka mulailah dikenal istilah ”back to nature”. Beberapa produk pangan yang sekarang ini mulai diminati oleh masyarakat diantaranya adalah produk pangan fungsional. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan kepada kelima tanaman di atas lebih didasarkan kepada pembuktian bahwa tanamantanaman tersebut memiliki manfaat dalam kesehatan, namun belum ada penelitian yang berkaitan dengan pengujian awal terhadap masing-masing
2
tanaman untuk dijadikan minuman fungsional. Salah satu contoh penelitian ilmiah tentang tanaman-tanaman di atas adalah pemberian ekstrak daun jati belanda sebanyak 1 g / kg BB tikus percobaan ternyata dapat menurunkan kadar kolesterol darah (Rachmadani, 2001). Jati belanda, delima putih, ceremai, kecombrang, dan kemuning memiliki potensi yang besar untuk kesehatan manusia maka tanaman-tanaman ini memiliki kemungkinan untuk dikembangkan sebagai bahan pangan fungsional, terutama sebagai minuman fungsional. Untuk membuat sebuah produk pangan yang layak dan fungsional, pertama-tama perlu diuji apakah produk pangan ini bersifat toksik atau tidak. Organisme yang terpapar senyawa toksik tidak hanya akan mengalami keracunan parah tetapi dapat juga mengalami kematian. Setelah itu dilakukan uji imunomodulator untuk mengetahui apakah produk tersebut memiliki efek untuk memperkuat sistem imun. Terakhir dilakukan uji antioksidan untuk melihat apakah produk tersebut memiliki daya antioksidan yang dapat melindungi tubuh dari timbulnya penyakit-penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas. Semua uji ini akan dilakukan pada kelima tanaman tersebut untuk mengetahui apakah kelima tanaman tersebut dapat dimanfaatkan sebagai minuman fungsional. B. TUJUAN Penelitian
ini
bertujuan
mengetahui
tingkat
toksisitas
dan
imunomodulator ekstrak daun delima putih, daun kemuning, daun ceremai, daun jati belanda, dan bunga kecombrang terhadap sel limfosit manusia secara in vitro, serta mengetahui kapasitas antioksidan kelima ekstrak tanaman tersebut dalam menangkal radikal bebas menggunakan metode DPPH. Tujuan lain adalah memperoleh data-data yang dapat dijadikan sebagai acuan pengembangan produk fungsional dikemudian hari.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.
Ceremai (Phyllanthus acidus [L.] Skeels.) Tumbuhan yang berasal dari India ini termasuk dalam famili Euphorbiaccae. Ceremai memiliki nama asing Charamelier atau Country goosberry (Dalimartha, 1999). Ceremai banyak ditanam orang di halaman, di ladang dan tempat lain sampai ketinggian 1.000 m. Ceremai memiliki percabangan banyak dan kulit kayunya tebal (IPTEKa, 2005 ). Daun ceremai tunggal, bertangkai pendek, tersusun dalam tangkai membentuk rangkaian seperti daun majemuk. Helai daun ceremai bundar telur sampai jorong, ujung runcing, pangkal tumpul sampai bundar, tepi rata, pertulangan menyirip, permukaan licin tidak berambut, panjang 2-7 cm, lebar 1,5-4 cm, dan warna hijau muda. (IPTEKa, 2005). Daun ceremai berbau khas aromatik dan tidak berasa. Kandungan kimia yang terdapat pada daun, kulit batang, dan kayu ceremai adalah saponin, flavonoida, tanin, dan polifenol. Akar mengandung saponin, zat samak, dan zat beracun (toksik), sedangkan buah ceremai mengandung vitamin C. Bagian dari pohon ceremai yang biasa digunakan sebagai obat adalah daun, kulit akar, dan biji. Setiap bagian pohon ceremai memiliki khasiat yang berbeda-beda untuk menyembuhkan penyakit. Daun ceremai berkhasiat untuk menyembuhkan batuk berdahak, mual, kanker, sariawan, dan dapat menguruskan bahan. Bagian kulit pohon ceremai dapat digunakan mengobati asma dan sakit kulit, sedangkan biji ceremai berkhasiat untuk mengobati sembelit dan mual akibat perut kotor (Dalimartha, 1999).
4
Gambar 1. Ceremai (Phyllanthus acidus [L.] Skeels.) Sumber : IPTEK (2005a) B.
Delima Putih (Punica granatum Linn) Delima, konon, berasal dari negeri Persia, dan kemudian menyebar ke segala penjuru dunia. Tanaman ini tersebar di daerah subtropik sampai tropik, dari dataran rendah sampai di bawah 1.000 m. Delima sering ditanam di kebun-kebun sebagai tanaman hias, tanaman obat, atau dikonsumsi karena buahnya dapat dimakan. Pohon delima merupakan perdu atau pohon kecil dengan tinggi 2-5 m. Helaian daun bentuknya lonjong, pangkal lancip, ujung tumpul, tepi rata, pertulangan menyirip, permukaan mengkilap, panjang 1-9 cm, lebar 0,5-2,5 cm, warnanya hijau. Buahnya buah buni, bentuknya bulat dengan diameter 5-12 cm, warna kulitnya beragam, seperti hijau keunguan, putih, cokelat kemerahan, atau ungu kehitaman (IPTEKc, 2005). Bagian tanaman yang digunakan sebagai obat adalah kulit kayu, kulit akar, kulit buah, daun, biji, dan bunganya. Kulit buah mengandung alkaloid pelletieren, granatin, resin, triterpenoid, kalsium oksalat, dan pati. Kulit akar dan kulit kayu mengandung sekitar 20% elligatanin dan 0,5-1% senyawa alkaloid. Daun mengandung alkaloid, tanin, kalsium oksalat, lemak, sulfur, dan peroksidase. Alkaloid yang terdapat pada tanaman ini dipercaya dapat menyebabkan kelumpuhan cacing pita, cacing gelang, dan cacing keremi (IPTEKc, 2005). Setiap bagian tanaman ini secara tradisional digunakan untuk menyembuhkan beberapa penyakit, yaitu kulit buah biasa digunakan untuk
